钢桶与环境
杨文亮
九十年代以来，环境与发展已成为当今社会关注的一个焦点问题。随着经济的发展和人们生活水平的提高，环境保护的呼声也遍及了整个全球。包装这个与人类生活休戚相关的行业也越来越多的受到了冲击，因包装所造成的污染也越来越为人们所关注。国内外包装工业为减少对环境的污染，已花费了无数的精力，尽管如此，包装工业与其他所有工业部门一样，并没有解决对环境的污染问题，即对公共环境卫生的影响，包装物完成其包装功能后，如何对废弃物进行处理。 ?
包装物制造过程中的环境污染、使用中的环境污染、产品设计不合理引起的环境污染以及使用完了后的回收处理等问题，都是包装业应该解决的问题，都是包装业应该解决的问题。
据美国的一项调查表明，环境保护部门对包装行业的意见，主要有以下三个方面。第一，是认为商品包装得过多了，应尽量不用或少用包装；第二，应尽量可能的回收利用商品包装容器；第三，那些不能回收利用的包装材料，应该是一种生物降解的材料，这样，用完之后，可生物分解，不再危害公共环境。环保部门的意见，基本指出了全球包装绿色化的发展方向。
近年来，钢桶作为包装工业的一大分支，已经有了很大的发展，但同时也产生了很大的环境污染。它不仅存在于钢桶本身，而且存在于钢桶的生产过程和使用过程中。所以发展绿色包装，减少环境污染将是我国钢桶包装发展的一大方向。
笔者长期从事金属容器包装的研究工作，也多辗转于国内同行业，对目前国内钢桶包装的环境污染问题颇觉严重，并深感忧虑。现就我国钢桶结构本身和在生产过程及使用过程中的环境保护问题，做一些较系统的探讨，希望能引起各方的注意和重视，努力为保护我们生活环境，发展包装事业作出贡献。
一、钢桶产品应向绿色环保型发展
1、钢桶质量与环境保护
从近十年来钢桶包装的发展情况来看，质量已有了很大的改善。但由于设备及工艺方法没有得到彻底的更新和发展，质量也难以再上档次。
钢桶最严重的质量问题就是泄漏，这从引起过许多制桶专家的重视和研究，但至今仍未解决。钢桶所盛装的内容是多种多样的，有食品、有石油类产品、有化工原料、有药品等等，有的还有剧毒；有的易与外界反应产生腐蚀或污染；有的易燃易爆……多年来，由于钢桶的泄漏问题，不知发生了多少事故，造成了多严重的环境污染。所以，要发展绿色包装，钢桶泄漏问题不容忽视。
钢桶的泄漏主要是由钢桶的桶身焊缝和与桶底顶的卷封结合质量问题所引起的。为了解决这个问题，我国钢桶结构由原来的五层矩形卷边改进为七层圆弧卷边，有的也将缝焊机由手工半自动改为全自动，从而提高了钢桶的质量，减少了泄漏，而且产品全数的气压检验大大的杜绝了渗漏钢桶的出厂。但由于原料质量问题和设备的落后及不稳定性，以及工艺方法的限制，是钢桶泄漏仍难以杜绝，尤其在使用中经过碰撞或跌摔，质量事故就发生更多。
目前，许多发达国家为了杜绝钢桶的泄漏，把钢桶的接缝全部用激光焊接等新技术来生产，用新工艺生产出的钢桶，其抗跌落强度和抗渗漏能力比原工艺提高二倍以上，这将是钢桶走向绿色包装的发展方向。
2.钢桶结构与环境保护
就环境保护而言，我国的钢桶结构还存在着许多不足，虽然国家标准又一次修订了，但在结构上并没有创新，仍待改进和完善。
国标GB325-91《包装容器 钢桶》中所规定的闭口钢桶结构，在用户使用中普遍存在着内留残余物问题。钢桶内容物倒不干净，不仅造成了很大的浪费，而且也造成了环境污染。因为当留有残余物的钢桶被废弃后，有些残余物可能对环境有所污染。如果钢桶还可以翻新利用，则清洗钢桶会带来更大的污染。留有残余物的钢桶对回收利用也将造成麻烦。一些发达国家在钢桶结构上已考虑到环境问题，出现了几种不留残余物结构，如沟槽引流结构等。笔者曾经也设计了一种全新的不留残余物钢桶结构，主要是将现在桶顶的平面形式改进为流线拱顶形式，在钢桶倾倒液体时，内容物会全部流出。不留残余物的钢桶结构是闭口钢桶走向绿色包装的必由之路。
我国用于电石桶包装的钢桶在结构上也存在着不利于环境保护的问题。电石包装桶主要分为两类，一种为内销桶，一种为外销桶。由于电石易与空气中的氧气及水分反应引起电石"风化"，产生乙炔气，所以电石包装桶对产品结构的要求应非常严格。因为如果钢桶内的电石"风化"产生乙炔气，首先便造成了空气的污染，其次由于乙炔气易燃易爆，便会造成火灾或爆炸事故。内销电石桶一般采用密封排气结构，即将电石严格密封在桶内，防止与外界接触，为了防止运输中产生泄漏，便在桶顶上安装一个排气阀。当漏进的空气或水与桶内电石反应产生乙炔气时，桶内气压升到一定高度后排气阀打开，维持桶内压力不至于过高而爆炸。但这样的结构仍将桶内多余气体排出，造成了污染。出口电石包装桶的结构与内销桶不同，它除了具有严格的密封特性外，还在桶顶上设置了两个小口，以便充入惰性氮气，防止与外界反应。此包装方法是比较科学的，但充氮结构不科学。桶顶上的两个小口在充氮包装时，一个用于充入氮气，另一个用于排除空气。由于氮气比空气轻，空气在下边，氮气在上边，故充入的氮气不仅不能将桶内的空气全部挤出，却会先把自己排出来，形成"充氮短路"。为了解决这个问题，笔者研究出一种新的充氮结构，就是在桶顶和桶底各置一小口，并由上部充入氮气，由下部排出空气，这样桶内空间全被氮气充满，从而抑制了乙炔气的生成。不仅杜绝了乙炔气对空气的污染，而且减少了电石的"风化"损失和事故发生率。
3.钢桶薄型化与环境保护
近年来，国外一些发达国家率先采用超薄型的钢板制造钢桶，使钢桶实现了一次性使用。这样做主要是为了达到环境保护的目标，其次才是为了节约原材料。我国一直采用1.5～1.2毫米厚的钢板制造200升钢桶，使钢桶可重复多次使用。但由于每次使用前，钢桶都必须进行内外清洗，旧桶翻新清洗和脱漆便排出了大量的有毒有害液体、气体，污染了环境。而国外采用0.8～1.0毫米钢板制造的200升钢桶，使用后直接回收利用，不许再次使用，从而杜绝了环境污染，又减少了包装的重量，降低了包装成本。
4.钢桶涂装材料与环境保护
多年来，我国钢桶的涂料没有太大的发展，只是从涂装工艺上进行了改进，虽然也减少了不少环境污染的途径，但涂料的涂装过程所带来的污染仍是钢桶生产中的一大弊病。为了消除涂料带来的污染，近年国内出现了许多的新型环保涂料。这些新型涂料的使用和普及将会使钢桶在迈向绿色包装的道路上跨进一大步。
预涂涂料是涂料的一大变革，它把产品从最后的成品涂装转向原材料的涂装，从而减少了涂装过程的污染。目前的预涂钢板中镀锌钢板、镀锡钢板和彩印钢板占主导位置。预涂涂料主要是有机复合涂料，它首先由日本开发成功。有机复合涂料主要以有机高分子聚合物、氧化硅等制成有机复合树脂，再加入交联剂、功能颜料等制成。我国印铁钢板只限于马口铁，在国外钢桶普通板料的印刷早已出现。
自泳涂料是继阴、阳极电泳涂料之后开发的一种新型水性涂料。此类型涂料是用丙烯酸系乳液与炭黑、助剂等混合而成，其乳液由丙烯酸单体及苯乙烯在引发剂、乳剂存在下共聚而成。其特点是以水分作分散系，不含任何有机溶剂，符合国际管理法规，有利于环境保护。此外配成的槽液性能稳定，便于施工操作，且属于清洁工艺，有利于职工健康安全。
粘贴涂料是一类涂有彩色涂料和粘结剂的高分子薄膜，由于具有良好的耐久性、耐候性，可以方便的粘贴在桶外表面。由于它取代了溶剂型液状涂料，所以对于环境保护而言，它是带有变革意义的新型涂料。由于此种涂料使用方便，操作简单，故在日本和美国已大量投入使用，想必不久的将来，我国也将会得到普及。
粉末涂料首次实现了无溶剂的干法涂装生产，从根本上消除了有害溶剂的飞散，过喷粉末可回收再用。不仅涂装质量好、效率高，更重要的是减少和消除了环境污染，改善了劳动条件，节省能源，是钢桶涂装发展的新趋势。此涂料在我国其他行业应用较早，但由于成本较高、配套设备未开发的原因，只是至今在钢桶生产中仍未普及。因为它特别的环境保护和质量好等优点，现已有厂家开始使用，将来定会普及。
